JP2001509534A - 改良された粘度特性を有する自動変速機液組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、天然潤滑油、合成潤滑油、シール膨張剤及び摩擦調整剤と共に特定の量平均分子量を有する選択されたポリマーである流れ改良剤を特定量含むことによって、重合した高分子量の粘度改良剤を含まない、改良された剪断安定性及び低温特性を有する部分合成自動変速機液組成物及びその製造方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本出願は、１９９５年７月１７日提出の米国特許出願第０８／５０３，０５２
号の一部継続出願である。

【０００２】 本発明は、自動変速機液(automatic transmission fluid)の特性を改良した組
成物及び改良方法に係り、詳細には、超低温の粘度特性及び超高温の潤滑油膜強
度を有する部分合成自動変速機液を得ることに関する。

【０００３】 自動変速機の操作は、使用する自動変速機液（ＡＴＦ）の粘度特性に非常に依
存する。変速機の低温操作におけるＡＴＦ粘度の影響はよく特徴づけられ、さま
ざまな研究の対象であった（例えば、ＳＡＥ論文８７０３５６（１９８７）及び
ＳＡＥ論文１２４Ｔ（１９６０）参照）。この研究結果は、−４０℃におけるＡ
ＴＦに対するBrookfield粘度要求の継続的な低減であった。より低いBrookfield
粘度を得る一般的な方法は、より低粘度の基油を用いることである。しかし、こ
のような低粘度基油は、より高粘度の基油よりも弱い流体力学的被膜しか形成し
ない。強い流体力学的被膜を維持する能力は、高い剪断速度、例えば１×１０⁶ 秒^-1下、１５０℃において潤滑剤の粘度を測定することによって決定される。従
って、ＡＴＦ生成器の１つの目的は、低温粘度、すなわち−４０℃におけるBroo
kfield粘度を最少化し、一方高温高剪断粘度、すなわち１５０℃及び１０⁶秒^-1 の剪断速度における粘度を最大にすることである。

【０００４】 制御し、また好ましくは最少化することが望ましいＡＴＦの他の特性は、時間
又は車の走行マイル数による液粘度の変化である。使用に際して粘度の変化が少
ない液体は、剪断安定性と言われる。従来のＡＴＦは、高分子粘度調整剤、又は
増粘剤を使用して１００℃において少なくとも６．８mm²/s（cSt）の動粘度を達
成する。それらは、それ自体機械的分解及び酸化分解に影響されやすい。これら
の望ましくない結果を回避するため、我々は、顕著な低温特性及び優れた高温高
剪断粘度を有する自動変速機液は、高分子増粘剤としてではなく流れ改良剤とし
て機能するポリマーによって製造できることを見出した。従って、これらの液体
は優れた剪断安定性を有する。

【０００５】 （発明の概要） 本発明は、自動変速機液であって、以下の成分： （ａ）約２〜８０質量％の、１００℃における動粘度が１〜３０mm²/sである天 然潤滑油； （ｂ）約２〜８０質量％の、１００℃における動粘度が１〜１００mm²/sである 合成潤滑油； （ｃ）１〜３０質量％のシール膨張剤； （ｄ）０．０５〜２．０質量％の流れ改良剤；及び （ｅ）０．０１〜５．０質量％の摩擦調整剤； を含み、 その生成した液体が、１００℃における動粘度が少なくとも４．０mm²/s、−４ ０℃におけるBrookfield粘度が約１８，０００センチポアズ以下、剪断速度１×
１０⁶秒^-1及び温度１５０℃における高温高剪断粘度が少なくとも１．５センチ ポアズ、かつ、剪断速度２×１０²秒^-1及び温度１５０℃で測定される高温低剪 断粘度と前記高温高剪断粘度との差が０．２５センチポアズ以下であることを特
徴とする自動変速機液に関する。

【０００６】 本発明の利点は、優れた低温粘度、すなわち−４０℃におけるBrookfield粘度
が約１８，０００センチポアズ（cP）以下、及び１５０℃、剪断速度１０⁶秒^-1 で少なくとも１．５cPの高温高剪断（ＨＴＨＳ）粘度で判断される優れた油膜強
度を有するＡＴＦを含む。本発明の他の利点は、製造される液体は、たとえ高分
子増粘剤があるとしても、高分子増粘剤からはほとんどその動粘度を得ていない
ことである。この利点によって、高温（１５０℃）低剪断（２×１０²秒^-1）粘 度と、高温（１５０℃）高剪断（１×１０⁶秒^-1）粘度との差をほとんどゼロ、 すなわち０．２５cP以下に近づけることができる。

【０００７】 （本発明の詳細な説明） 今や、高温高剪断粘度が少なくとも１．５cPで、−４０℃におけるBrookfield
粘度が約１８，０００cP以下、好ましくは約１５，０００cP以下、最も好ましく
は１０，０００cP以下であるＡＴＦは、基油の慎重な選択及び高分子増粘剤の最
少化によって製造できることがわかった。これらの改良されたＡＴＦは天然潤滑
油及びポリ−α−オレフィン又はアルキル芳香族化合物のような合成潤滑油のブ
レンドである。液の粘度は、粘度調整剤のような高分子添加剤にはほとんど又は
全く由来していない。高分子量ポリマーは、最初は液の粘度を高める傾向がある
が、この粘度増加は使用中に無くなるので望ましくない。また、高分子量ポリマ
ーは低剪断状態においてのみ高温粘度に寄与する。ギア及びベアリングにおいて
存在するような高剪断速度になりやすいときは、この粘度の寄与は失われる（一
時的剪断）。しかし、少量の油溶性ポリマーを使用して分散性又は低温流れの向
上のような他の利益を得る必要があるだろう。使用する場合、これらポリマーの
液中で取扱う割合は、通常２質量％以下であり、また、これらポリマーは低分子
量、典型的には５００，０００原子質量単位以下であることが好ましいだろう。
これらポリマーの最少量を含有する液は、１５０℃において剪断速度がそれぞれ
２×１０²秒^-1及び１×１０⁶秒^-1で測定した場合、高温低剪断粘度が高温高剪断
粘度よりわずか０．２５cPしか大きくないだろう。

【０００８】 本発明のＡＴＦは、格別に、低い外界温度で変速機の操作性を高めるための優
れた低温流動性、十分な摩耗防止のための強い流体力学的油膜、及び走行マイル
数が増加した状態における変速機操作性向上のための優れた剪断安定性を与える
。本発明の利点を達成するのに適した成分の詳細は以下の通りである。

【０００９】 天然潤滑油 天然潤滑油は、動物油、植物油（例えば、ヒマシ油及びラード油）、石油、鉱
油、及び石炭や頁岩(shale)由来の油を含む。通常、これら油の動粘度は１００ ℃において、１〜３０、好ましくは２〜２０、さらに好ましくは約２〜８、最も
好ましくは３〜５mm²/s（cSt）である。

【００１０】 好ましい天然潤滑油は鉱油である。これはナフテン系又はパラフィン系化学構
造の油を含む。油は、酸、アルカリ、及びクレー又は塩化アルミニウムのような
他の薬剤を使用する従来の方法で精製するか、又は例えばフェノール、二酸化イ
オウ、フルフラール、ジクロロエチルエーテル等のような溶剤による溶剤抽出で
抽出してもよい。また、油は水素化精製又は水添脱硫、冷却若しくは触媒法によ
る脱ロウ、又は水添分解してもよい。鉱油は天然原油源から得ても、又は異性化
ワックス材料若しくは他の精製法の残留物からなるものでもよい。

【００１１】 典型的には、ＡＴＦは約２〜８０質量％の鉱物潤滑油を含む。鉱油は単独で基
油として加えられても、又はＡＴＦに添加される成分或いは添加剤と共に希釈液
として含まれてもよい。好ましい製品は、１０〜７５質量％の鉱油を含有し、最
良の製品は、約１０〜約５０質量％の鉱油を含有する。

【００１２】 合成潤滑油 本発明に用いる合成潤滑油は、通常使用される合成炭化水素油のいずれでもよ
く、限定するわけではないが、ポリ−α−オレフィン、アルキル化芳香族化合物
、及びそれらの混合物を含む。これら油の例としては、ポリマー化及びインター
ポリマー化オレフィン（例えば、ポリブテン、ポリプロピレン、ポリプロピレン
−イソブチレンコポリマー、ポリ（１−ヘキセン）、ポリ（１−オクテン）、ポ
リ（１−デセン））；アルキルベンゼン（例えば、ドデシルベンゼン、テトラデ
シルベンゼン、ジノニルベンゼン、ジ−（２−エチルヘキシル）ベンゼン）；ポ
リフェニル（例えば、ビフェニル、ターフェニル、アルキル化ポリフェノール）
；アルキル化ジフェニルエーテル並びにそれらの誘導体、類似体及び同族体があ
る。

【００１３】 特に好ましい合成潤滑油はポリ−α−オレフィン、とりわけ１−オクテン、１
−デセン、１−ドデセン又はそれらの混合物のオリゴマー形成によって製造され
るポリ−α−オレフィンである。本発明で用いる合成潤滑油は、一般に、１００
℃において１〜１００、好ましくは２〜１００mm²/s(cSt)の動粘度を有し、１０
０℃において２〜６mm²/s(cSt)の範囲の粘度を有する油が最も好ましい。

【００１４】 典型的には、本発明の液は、約２〜８０質量％の合成潤滑油を含有する。好ま
しい液は、５〜７５質量％、最も好ましくは約２０〜約６０質量％の範囲の合成
油を含有する。

【００１５】 シール膨張剤 本発明で有用なシール膨張剤は、エステル、アルコール、置換スルホン、又は
エラストマー材料を膨張させる鉱油である。本発明のエステルベースシール膨張
剤は、一塩基酸及び二塩基酸とモノアルコールのエステル、又はポリオールと一
塩基エステルとのエステルを含む。エステル型シール膨張剤の例としては、ジイ
ソオクチルアジペート、ジオクチルセバセート、ジ−イソオクチルアゼレート、
ジオクチルフタレート、ジ−ヘキシルフタレートがある。アルコール型シール膨
張剤は低揮発性の直鎖状アルキルアルコールである。好適なアルコールの例は、
デシルアルコール、トリデシルアルコール及びテトラデシルアルコールである。
置換スルホンの例は、米国特許第４，０２９，５８８号に記載されている。シー
ル膨張剤として有用な鉱油は、典型的には、高ナフテン含量又は高芳香族含量の
低粘度鉱油である。好適な鉱油の例は Exxon Necton-37（FN 1380）及びExxon M
ineral Seal Oil（FN 3200）である。本発明で製造される典型的な液体は、約１
〜約３０質量％のシール膨張剤を含有する。シール膨張剤の好ましい範囲は、約
２〜約２０質量％、最も好ましくは、約５〜約１５質量％である。

【００１６】 流れ改良剤 本発明の流れ改良剤は、天然潤滑油に含まれる何れのワックスの結晶化も加減
して油のゲル化を妨げ、かつ低温における粘度増加が最少である油溶性ポリマー
である。これらポリマーは、潤滑油中でのワックスの結晶の大きさ、数、及び成
長を加減することによって、低温における取扱い、ポンプ汲上げ、及び／又は変
速機の操作性を改良するように働く。流れ改良剤として使用されるポリマーには
２つの一般的な型があり、１つはその主鎖にその活性が由来し、他方はその側鎖
に由来する。

【００１７】 エチレン−ビニルアセテート（ＥＶＡ）コポリマーのような活性主鎖の種類は
、そのポリマーの主鎖にランダムに分布するメチレンセグメントの種々の長さを
有する。ワックスの結晶と会合或いは共結晶するこれらのエチレンセグメントは
、そのポリマー中の分岐及び非結晶化セグメントによるさらなる結晶の成長を阻
止する。

【００１８】 活性側鎖型ポリマーは、本発明にとって好ましい材料であり、その側鎖、好ま
しくは直鎖状アルキル基中にメチレンセグメントを有している。これらポリマー
は、側鎖が潤滑油中で見られるイソパラフィン及びｎ−パラフィンの処理におい
てより効果的であることがわかったことを除き、活性主鎖型と同様に機能する。
この型のポリマーの代表的なものは、Ｃ₈〜Ｃ₁₈のジアルキルフマレートビニル アセテートコポリマー、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、及びエステル
型スチレン−無水マレイン酸コポリマーである。

【００１９】 ポリアクリレート、ポリメタクリレート、及びスチレン−無水マレイン酸は粘
度調整剤（すなわち、潤滑組成物の粘度指数を増加させるために用いられるポリ
マー組成物）として機能するが、これら組成物が特定環境下で流れ改良剤として
も機能することを当業者は認識している。このような環境は、分子量及び扱う割
合の関数である。従って、本発明で使用する場合、用語「流れ改良剤」は、例え
ばゲル浸透クロマトグラフィーで測定した分子量が５００，０００原子質量単位
以下の質量平均分子量を有するポリアクリレート、ポリメタクリレート、及びス
チレン−無水マレイン酸を包含することを意味する。用語「原子質量単位」は、
質量１２の炭素原子の１／１２の質量と等しいとして定義された原子量の基準で
ある。

【００２０】 典型的には、本発明の製品は、０．０５〜約２．０質量％の流れ改良剤を含有
する。流れ改良剤の好ましい濃度は、約０．１〜約２．０質量％、最も好ましく
は約０．２〜約２．０質量％である。

【００２１】 摩擦調整剤 本発明においては、以下に示すものを含め、広範な種々の摩擦調整剤を使用で
きる。 (ｉ)アルコキシル化アミン アルコキシル化アミンは、本発明の用途に特に好適な摩擦調整剤である。この
タイプの摩擦調整剤は以下に示す(I)、（II）、及びそれらの混合物からなる群 より選択される。

【化２】 ここで、 ＲはＨ又はＣＨ₃であり； Ｒ₁はＣ₈〜Ｃ₂₈の飽和又は不飽和、置換又は非置換、脂肪族ヒドロカルビルラジ
カルであり、好ましくはＣ₁₀〜Ｃ₂₀、最も好ましくはＣ₁₄〜Ｃ₁₈； Ｒ₂は、直鎖又は分岐鎖Ｃ₁〜Ｃ₆アルキレンラジカルであり、好ましくはＣ₂〜Ｃ ₃ ； Ｒ₃、Ｒ₄、及びＲ₅は、それぞれ同一又は異なっており、直鎖又は分岐鎖Ｃ₂〜Ｃ ₅ アルキレンラジカルであり、好ましくはＣ₂〜Ｃ₄； Ｒ₆、Ｒ₇、及びＲ₈は、それぞれＨ又はＣＨ₃であり； Ｒ₉は、直鎖又は分岐鎖Ｃ₁〜Ｃ₅アルキレンラジカルであり、好ましくはＣ₂〜Ｃ ₃ ； Ｘは酸素又はイオウであり、好ましくは酸素；ｍは０又は１であり、好ましくは
１；及び ｎは整数で、それぞれ１〜４であり、好ましくは１である。

【００２２】 特に好ましい実施態様においては、このタイプの摩擦調整剤は、Ｘは酸素を表
し、Ｒ及びＲ₁は合わせて１８の炭素原子を有し、Ｒ₂はＣ₃アルキレンラジカル を表し、Ｒ₃及びＲ₄はＣ₂アルキレンラジカルを表し、Ｒ₆及びＲ₇は水素であり 、ｍは１であり、かつ各ｎは１である式(I)で特徴づけられる。

【００２３】 Ｘが酸素でｍが１のアミン化合物の調製は、例えば、まず触媒の存在下、アル
コールをアクリロニトリルのような不飽和ニトリルと反応させてエーテルニトリ
ル中間体を形成させる多工程方法による。その中間体を、好ましくは白金黒又は
ラネーニッケルのような一般的な水素化触媒の存在下で水素化してエーテルアミ
ンを形成する。そして、そのエーテルアミンを、アルカリ触媒の存在下約９０〜
１５０℃の温度範囲で通常の方法によって、エチレンオキシドのようなアルキレ
ンオキシドと反応させる。

【００２４】 Ｘが酸素でｍが１のアミン化合物の他の調製方法は、脂肪酸をアンモニア又は
エタノールアミンのようなアルカノールアミンと反応させ、エチレンオキシド又
はプロピレンオキシドのようなアルキレンオキシドとの反応によってさらにオキ
シアルキレート化が可能な中間体を形成する。このタイプの方法は、例えば米国
特許第４，２０１，６８４号に論じられている。

【００２５】 Ｘがイオウでｍが１の場合、アミン摩擦調整化合物は、例えば、β−ヒドロキ
シエチルメルカプタンのようなヒドロキシアルキルメルカプタンと長鎖α−オレ
フィン間に一般的なフリーラジカル反応を作用させて、長鎖アルキルヒドロキシ
アルキルスルフィドを形成させることによって製造できる。そして、その長鎖ア
ルキルヒドロキシアルキルスルフィドを塩化チオニルと低温で混合し、約４０℃
に加熱して長鎖アルキルクロロアルキルスルフィドを得る。その長鎖アルキルク
ロロアルキルスルフィドを、アルカリ触媒の存在下、ほぼ１００℃の温度で、ジ
エタノールアミンのようなジアルカノールアミン、所望によりエチレンオキシド
のようなアルキレンオキシドと反応させて所望のアミン化合物を得る。このタイ
プの方法は当分野で公知であり、例えば、米国特許第３，７０５，１３９号で論
じられている。

【００２６】 Ｘが酸素でｍが１の場合については、このアミン摩擦調整剤は当分野で周知で
あり、例えば、米国特許第３，１８６，９４６号、第４，１７０，５６０号、第
４，２３１，８８３号、第４，４０９，０００号及び第３，７１１，４０６号に
記載されている。

【００２７】 限定するわけではないが、好適なアミン化合物の例として以下のものがある。 Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−ｎ−ドデシルアミン； Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−１−メチル−トリデセニルアミン； Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−ヘキサデシルアミン； Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−オクタデシルアミン； Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−オクタデセニルアミン； Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−オレイルアミン； Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−ステアリルアミン； Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−ウンデシルアミン； Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−（ヒドロキシエトキシエチル）−ｎ−ドデ
シルアミン； Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−１−メチル−ウンデシルアミン； Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエトキシエトキシエチル）−１−エチル−オクタ
デシルアミン； Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−ココアミン(cocoamine)； Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−獣脂アミン(tallowamine)； Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−ｎ−ドデシルオキシエチルアミン； Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−ラウリルオキシエチルアミン； Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−ステアリルオキシエチルアミン； Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−ドデシルチオエチルアミン； Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−ドデシルチオプロピルアミン； Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−ヘキサデシルオキシプロピルアミン；
Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−ヘキサデシルチオプロピルアミン； Ｎ２−ヒドロキシエチル，Ｎ−［Ｎ′，Ｎ′−ビス（２−ヒドロキシエチル）エ
チルアミン］−オクタデシルアミン；及び Ｎ２−ヒドロキシエチル，Ｎ−［Ｎ′，Ｎ′−ビス（２−ヒドロキシエチル）エ
チルアミン］−ステアリルアミン。

【００２８】 最も好ましい添加剤は、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−ヘキサデシ
ルオキシプロピルアミンである。この添加剤は、Tomah Companyから商品名 Toma
h E-22-S-2として入手できる。

【００２９】 アミンのヒドロカルビル鎖の長さ、ヒドロカルビル鎖の飽和度、及びポリオキ
シアルキレン鎖の長さと位置は、種々に変えて特定要求に適合させることができ
る。例えば、ヒドロカルビルラジカル中の炭素原子数を増やすと、アミンの融解
温度及び油溶性は高まるが、ヒドロカルビルラジカルが長すぎると、アミンは溶
液から結晶化する傾向がある。ヒドロカルビルラジカル中の飽和度を低くすると
、ヒドロカルビル鎖の炭素量が同一の場合は、アミンの融点が低くなる傾向があ
る。アルキレンオキシドの量を増やすと、ポリオキシアルキレン鎖が長くなり、
アミンの水溶性が増し、その油溶性が減じる傾向がある。

【００３０】 アミン化合物はそれ自体で使用してよい。しかし、酸化ホウ素、ハロゲン化ホ
ウ素、メタホウ酸塩、ホウ酸、又はモノ−、ジ−、及びトリアルキルホウ酸塩の
ようなホウ素化合物の付加体又は反応生成物の形態でも使用できる。このような
付加体又は誘導体は、例えば、以下の構造式によって示すことができる。

【化３】 ここで、Ｒ、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄、Ｘ、ｍ、及びｎは、前述の定義と同様であり
、Ｒ₁₀は水素又はアルキルラジカルのどちらかである。

【００３１】 (ii)ポリアミンを有するカルボン酸／無水物 本発明で有用な第２のタイプの摩擦調整剤は、ポリアミンとカルボン酸又は無
水物との反応生成物である。簡単には、ポリアミン反応物は、総炭素数が２〜６
０で窒素原子を３〜１５個含み、窒素原子の少なくとも１個は一級アミン基の形
で存在し、残りの窒素原子のうち少なくとも２個は一級アミン基又は二級アミン
基の形で存在している。好適なアミン化合物の非限定的な例としては、ジエチレ
ントリアミン（ＤＥＴＡ）；トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）；テトラエチ
レンペンタミン（ＴＥＰＡ）のようなポリエチレンアミン；ジ−（１，２−プロ
ピレン）トリアミン、ジ（１，３−プロピレン）トリアミンのようなポリプロピ
レンアミン、及びそれらの混合物がある。さらに、好適なアミンとしては、ポリ
オキシプロピレントリアミン及びポリオキシエチレントリアミンのようなポリオ
キシアルキレンポリアミンがある。好ましいアミンは、ＤＥＴＡ、ＴＥＴＡ、Ｔ
ＥＰＡ、及びそれらの混合物（ＰＡＭ）を含む。最も好ましいアミンは、ＴＥＴ
Ａ、ＴＥＰＡ及びＰＡＭである。

【００３２】 上述の反応生成物のカルボン酸又は無水物反応体は、下記式（III）、（IV） 、（V）、（VI）及びそれらの混合物によって特徴づけられる。

【化４】 ここで、Ｒ″は直鎖又は分岐鎖、飽和又は不飽和、脂肪族ヒドロカルビルラジカ
ルであり、９〜２９個好ましくは１１〜２３個の炭素原子を含む。Ｒ″が分岐鎖
基の場合、側鎖又はペンダント基に存在する炭素原子は２５％以下である。Ｒ″
は、好ましくは直鎖である。

【００３３】 Ｒ″ヒドロカルビル基は、純粋なヒドロカルビル基だけでなくヒドロカルビル
基を主とするものも含む。この主としてヒドロカルビル基という記述は、その基
がここで記載したような用途に関連する基のヒドロカルビルの性質又は特性に有
意に影響する非ヒドロカルビル置換基又は非炭素原子は含まないことを意味する
。例えば、純粋なヒドロカルビルＣ₂₀アルキル基及びメトキシ置換基で置換され
たＣ₂₀アルキル基は、実質的にその特性が同一であり、この開示の範囲内のヒド
ロカルビルとみなされるだろう。

【００３４】 カルボン酸又は無水物のヒドロカルビル基の一般的な性質についてヒドロカル
ビルの特徴又は特性をほとんど変えない置換基の非限定的な例としては、以下の
ものがある。 エーテル基（特にフェノキシ、ベンジルオキシ、メトキシ、ｎ−イソトキシ等の
ようなヒドロカルビルで、とりわけ炭素原子が１０個までのアルコキシ基）；

【化５】

【００３５】 これらタイプの摩擦調整剤は、約１２０〜２５０℃の温度で、少なくとも１の
ポリアミンと１のカルボン酸又は無水物を、アミン反応物１モルに対するカルボ
ン酸又は無水物のモル当量が約２〜１０の割合で反応させることによって調製で
きる。

【００３６】 （iii）他の摩擦調整剤 任意に、他の摩擦調整剤を単独で或いは上述の摩擦調整剤と組み合わせて使用
して、所望の流動性能を達成してもよい。これらには、カルボン酸及び無水物と
アルカノールとのエステルがある。他の一般的な摩擦調整剤は、通常、親油性の
炭化水素鎖と共有結合している極性末端基（カルボキシル、ヒドロキシル、アミ
ノ等）からなる。

【００３７】 カルボン酸及び無水物とアルカノールとの特に好ましいエステルは、例えば、
米国特許第４，７０２，８５０号に記載されている。この文献は、これらエステ
ル、特にコハク酸又は無水物とチオ−ビス−アルカノールとのエステル、最も好
ましくは２−オクタデセニル無水コハク酸とチオジグリコールとのエステルの摩
擦調整剤としての有用性について教示している。

【００３８】 他の従来の摩擦調整剤（すなわち、極性末端基＋親油性炭化水素鎖）の例は、
例えば、M. Belzer の“Journal of Tribology”(1992), Vol. 114, pp. 675-68
2及びM. Belzer及びS. Jahanmir の“Lubrication Science”(1968), Vol.1, pp
. 3-26に記載されている。

【００３９】 典型的には、摩擦調整剤は完成ＡＴＦ組成物中に０．０１〜５、好ましくは０
．１〜３質量％の量で存在する。

【００４０】 他の添加剤 当分野で公知の他の添加剤をＡＴＦに添加してよい。この添加剤としては、分
散剤、耐摩耗剤、酸化防止剤、腐食防止剤、界面活性剤、極圧添加剤等がある。
それらは、例えば、C. V. Smalheer及びR. Kennedy Smithの“Lubricant Additi
ves”,1967,pp.1-11及び米国特許第４，１０５，５７１号に開示されている。

【００４１】 これら添加剤の代表的な量を以下にまとめた。

【表１】

【００４２】 好適な分散剤としては、ヒドロカルビルコハク酸イミド、ヒドロカルビルコハ
ク酸アミド、ヒドロカルビル置換コハク酸の混合エステル／アミド、ヒドロカル
ビル置換コハク酸のヒドロキシエステル、及びヒドロカルビル置換フェノール、
ホルムアルデヒド及びポリアミンのマンニッヒ縮合反応物がある。このような分
散剤を混ぜても使用できる。

【００４３】 好ましい分散剤はアルケニルコハク酸イミドである。これは、特許文献に広く
開示されているような種々のアミン又はアミン誘導体から生成される非環式ヒド
ロカルビル置換コハク酸イミドを含む。また、リンの無機酸（又はその無水物）
及びホウ素化剤で処理されたアルケニルコハク酸イミドの使用も、それらがフル
オロエラストマーやケイ素含有エラストマーのような物質から製造されるエラス
トマーシールとより適合するので、本発明の組成物における使用に好適である。
ポリイソブテニル無水コハク酸と、トリエチレンテトラアミン又はテトラエチレ
ンペンタミンのようなアルキレンポリアミンとから生成されるポリイソブテニル
コハク酸イミドであって、そのポリイソブテニル置換基が、数平均分子量が５０
０〜５０００（好ましくは８００〜２５００）の範囲のポリイソブテンから誘導
されたポリイソブテニルコハク酸イミドは特に好適である。分散剤は、当業者に
公知の多くの試薬で後処理してもよい。（例えば、米国特許第３，２５４，０２
５号、第３，５０２，６７７号及び第４，８５７，２１４号参照）。

【００４４】 好適な酸化防止剤は、アミン型及びフェノール系酸化防止剤である。アミン型
酸化防止剤の例としては、フェニルαナフチルアミン、フェニβナフチルアミン
、ジフェニルアミン、ビス−アルキル化ジフェニルアミン（例えば、アルキル基
が８〜１２個の炭素原子をそれぞれ含むｐ，ｐ′−ビス（アルキルフェニル）ア
ミン）が挙げられる。フェノール系酸化防止剤としては、立体障害性フェノール
（例えば、２，６−ジ−tert−ブチルフェノール、４−メチル−２，６−ジ−te
rt−ブチルフェノール等）及びビス−フェノール（例えば、４，４′−メチレン
ビス（２，６−ジ−tert−ブチルフェノール等）等がある。

【００４５】 本発明の添加剤濃縮物は、より多量の適切な天然及び／又は合成油中に添加す
ることによって、得られる液が所望の濃度で各成分を含むようになる相対的割合
で、シール膨張剤、流れ改良剤、摩擦調整剤、及び他の所望の添加剤を天然及び
／又は合成潤滑油中に含む。従って、所望の最終組成物が鉱油に比べて合成油を
少量しか含まない場合は、該濃縮物は潤滑油として合成油を含んでよい。濃縮物
は、典型的には、２５〜１００、好ましくは６５〜９５、最も好ましくは７５〜
９０質量％のシール膨張剤、流れ改良剤、摩擦調整剤、他の所望の添加剤、及び
合成及び／又は天然油を含む。

【００４６】 以下の実施例は、請求する発明の特定の例示として与えられる。しかし、本発
明は後述する実施例の特定の細部に制限されるものではない。すべての部及びパ
ーセントは、特に言及しない限り質量による。

【００４７】 実施例１ 表１は、何れの流れ改良剤も含まない添加剤パッケージ８．０質量％を適切な
ＡＴＦ基油にブレンドして製造された１６の自動変速機液を示す。該添加剤パッ
ケージは、一般的な量のコハク酸イミド分散剤、酸化防止剤、耐摩耗剤、摩擦調
整剤、腐食防止剤、消泡剤、及び希釈油を含有する。さらに、１６の各ブレンド
は、シール膨張剤としてジイソオクチルアジペートを含有する。

【００４８】 表１及び表２で用いた種々の潤滑油の粘度を以下にまとめた。

【表２】

【００４９】 使用した流れ改良剤は、表１及び２でその商標名で示されている。PARAFLOW( 登録商標)製品は、種々の側鎖長のフマレート−ビニルアセテートコポリマーで ある。ＴＬＡ（Texaco）及びVISCOPLEX(登録商標)製品は、種々の分子量及び側 鎖長のポリメタクルレートである。

【００５０】 数種の流れ改良剤の量を変化させてブレンド３〜９及び１１〜１６に添加した
。ブレンドの正確な組成を表１に示した。そして、各ブレンドの１００℃におけ
る動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５を使用して）、−４０℃におけるBrookfield粘度 （ＡＳＴＭ Ｄ２９８３を使用して）、１５０℃及び２×１０²秒^-1における高温
低剪断（ＨＴＬＳ）粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４６８３を使用して）、及び１５０℃及 び１×１０⁶秒^-1における高温高剪断（ＨＴＨＳ）粘度（これもＡＳＴＭ Ｄ４６
８３を使用して）を測定して、各ブレンドを特徴づけた。粘度測定の結果も表１
に示した。表１の最終行は、ＨＴＬＳ粘度とＨＴＨＳ粘度測定値の差を示す。こ
れら測定値の差が少ないほど、より剪断安定性の液であることを示す。

【００５１】 表１で製造されるすべてのＡＴＦは、本発明の１つの要求、すなわち１００℃
における動粘度が少なくとも４．０mm²/s（cSt）であることに合致している。１
Ｂ、２Ｂ、及び１０Ｂで表される液体は「ブランク」であり（すなわち、それら
はポリマーが添加されていない）、（１）ポリマー材料添加前のベースブレンド
の実際の動粘度、（２）ポリマー添加剤が存在しない場合のＨＴＬＳ粘度とＨＴ
ＨＳ粘度との測定値の差が本質的にゼロであること、及び（３）流れ改良剤が存
在しない場合には、本発明の所望の低温Brookfield粘度が達成できないことを示
すための対照として含めたものである。

【００５２】 ブレンド２Ｂとブレンド４、５、及び６を比較すると、流れ改良剤（この場合
はポリメタクリレート）を添加する効果がわかる。流れ改良剤を扱う割合を増や
すと、液体の１００℃における動粘度は、４．２２から７．６９mm²/s（cSt）に
急速に上昇する。このことは、流れ改良剤は、扱う割合を増やすにつれてだんだ
ん粘度調整剤（すなわち、粘度指数改良剤）として機能することを示している。
また、ＨＴＬＳ粘度及びＨＴＨＳ粘度の差も、０．０２（本質的に０）から０．
６cPに上昇し、ポリメタクリレートを５．０％含有するブレンド６は、車での剪
断安定性があまり良くなく、本発明の基準に合致しないことを示している。これ
らの実施例は、特にポリマーの分子量が５００，０００原子質量単位に近い場合
は、高分子増粘剤として機能するポリマーの使用を最少化し又は無くす必要性を
実証している。

【００５３】 ブレンド７〜９及び１１〜１２は、ポリメタクリレートのタイプ及び分子量の
効果と共にベースストックの効果に関する。このデータは、すべての場合に、本
発明の粘度及び剪断安定性の要求は、２．０質量％以下の流れ改良剤を使用した
場合に満たすことができることを示す。

【００５４】 ブレンド１３〜１６は、本発明のＨＴＬＳ−ＨＴＨＳの基準（≦０．２５cP）
は、合成潤滑油を含まない鉱油では、低温特性が非常に優れる高ナフテン系油を
使用したときでさえ達成できる場合はないことを示す。

【００５５】 ２つの市販の非合成DEXRON(登録商標)-IIIＡＴＦは、表１の対照ブレンド１７
Ｃと１８Ｃとして示される。それらは本発明の粘度基準に合致しないこと---そ れらはＨＴＬＳ−ＨＴＨＳ（剪断安定性要求）の差が０．２５cP以下ではないこ
とがわかる。

【００５６】 実施例２ 本発明の基準に完全に合致する１５種のＡＴＦ（ブレンド１９〜３３）は、種
々の量のシール膨張剤、天然及び合成潤滑油、また種々のタイプ及び量のポリマ
ー流れ改良剤を用いて製造した。各液について相対粘度及び剪断測定を行い、そ
の結果を表２に示した。

【００５７】 そのデータは、１００℃における動粘度が少なくとも４．０mm²/s（cSt）で、
−４０℃におけるBrookfield粘度が１８，０００cP以下（実際には、１０，００
０cP以下）のＡＴＦは本発明により製造できることを示している。また、これら
のデータは、Brookfield粘度が５，０００cP未満のＡＴＦ（例えば、ブレンド２
２、２４、２６、２７、２８、２９、３０、３１、及び３２）も可能であること
を示している。これらすべての液は、１．５cPという最小のＨＴＨＳ粘度を有し
、ＨＴＬＳとＨＴＨＳとの差が０．２５cP以下である。

【００５８】 本発明の原理、好ましい実施態様、及び操作様式について以上の明細書に記載
した。しかし、開示した特定の形態は限定するものではなく例示であるため、本
明細書で保護されることを意図する発明は、開示した特定の形態に制限されるも
のではない。当業者は、本発明の精神から逸脱することなく変形や変更を行うこ
とができる。

【００５９】

【表３】

【００６０】

【表４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１０Ｍ 105:38 Ｃ１０Ｍ 105:38 107:02 107:02 107:10 107:10 129:10 129:10 133:08 133:08 133:12 133:12 133:16 133:16 133:56 133:56 145:14 145:14 145:16） 145:16） Ｃ１０Ｎ 20:02 Ｃ１０Ｎ 20:02 20:04 20:04 40:04 40:04 60:14 60:14 (72)発明者 ブロック リカード アルフレッド アメリカ合衆国 ニュージャージー州 07076 スコッチ プレインズ アシュブ ルック ドライヴ 1532 Ｆターム(参考） 4H104 BA07A BB03C BB05C BB32A BB32C BB33A BB33C BB34A BE04C BE07C BE11C BF03R BJ05C CA01A CB08C CB09C DA02A DA02C EA01Z EA02A EA02Z EA03C LA03 LA04 PA03

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動変速機液組成物であって、以下の成分： （ａ）約２〜８０質量％の、１００℃における動粘度が１〜３０mm²/sである天 然潤滑油； （ｂ）約２〜８０質量％の、１００℃における動粘度が１〜１００mm²/sである 合成潤滑油； （ｃ）１〜３０質量％のシール膨張剤； （ｄ）０．０５〜２．０質量％の流れ改良剤であって、該流れ改良剤が、Ｃ₈〜 Ｃ₁₈のジアルキルフマレートビニルアセテートコポリマー、スチレン−無水マレ
   イン酸コポリマー、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、及びそれらの混合
   物からなる群より選択され、前記スチレン−無水マレイン酸コポリマー、ポリメ
   タクリレート、及びポリアクリレートそれぞれの質量平均分子量が、５００，０
   ００原子質量単位以下である流れ改良剤；及び （ｅ）０．０１〜５．０質量％の摩擦調整剤； を含み、 該生成液組成物が、１００℃における動粘度が少なくとも４．０mm²/s、−４０ ℃におけるBrookfield粘度が約１８，０００センチポアズ以下、剪断速度１×１
   ０⁶秒^-1及び温度１５０℃における高温高剪断粘度が少なくとも１．５センチポ アズ、かつ、剪断速度２×１０²秒^-1及び温度１５０℃で測定される高温低剪断 粘度と前記高温高剪断粘度との差が０．２５センチポアズ以下であることを特徴
   とする自動変速機液組成物。
2. 【請求項２】前記合成潤滑油が、ポリ−α−オレフィン−、モノエステル−
   、ジエステル−、ポリオールエステル−ベース油、又はそれらの混合物である、
   請求項１に記載の組成物。
3. 【請求項３】前記合成潤滑油が、ポリ−α−オレフィンである請求項２に記
   載の組成物。
4. 【請求項４】前記摩擦調整剤が、(I)；(II)；(III)、(IV)、(V)、(VI)とポ リアミンとの反応生成物；及びそれらの混合物からなる群より選択され、前記(I
   )、(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)が、 【化１】 であり、 式中、ＲはＨ又はＣＨ₃であり； Ｒ₁はＣ₈〜Ｃ₂₈の飽和又は不飽和、置換又は非置換、脂肪族ヒドロカルビルラジ
   カルであり； Ｒ₂は、直鎖又は分岐鎖Ｃ₁〜Ｃ₆アルキレンラジカルであり； Ｒ₃、Ｒ₄、及びＲ₅は、それぞれ同一又は異なっており、直鎖又は分岐鎖Ｃ₂〜Ｃ ₅ アルキレンラジカルであり； Ｒ₆、Ｒ₇、及びＲ₈は、それぞれＨ又はＣＨ₃であり； Ｒ₉は、直鎖又は分岐鎖Ｃ₁〜Ｃ₅アルキレンラジカルであり； Ｘは酸素又はイオウであり； ｍは０又は１であり； ｎは整数で、それぞれ１〜４であり；かつ、 Ｒ″は、９〜２９個の炭素原子を含む直鎖又は分岐鎖、飽和又は不飽和、脂肪族
   ヒドロカルビルラジカルであり、Ｒ″が分岐鎖基の場合は、側鎖又はペンダント
   基中に２５％以下の炭素原子があることを特徴とする請求項３に記載の組成物。
5. 【請求項５】前記摩擦調整剤が、エトキシル化アミン、アルキルアミド、又
   はそれらの混合物である請求項４に記載の組成物。
6. 【請求項６】前記組成物が、さらにホウ素化又は非ホウ素化コハク酸イミド
   分散剤、フェノール性又はアミン酸化防止剤を、分散剤、酸化防止剤、及び摩擦
   調整剤の合計が該組成物の２．０〜１１質量％となるような量で含む、請求項５
   に記載の組成物。
7. 【請求項７】−４０℃におけるBrookfield粘度が約１０，０００cP以下であ
   る請求項１に記載の組成物。
8. 【請求項８】請求項１に記載の組成物の製造方法であって、以下の工程： （ａ）主要量の天然及び合成潤滑油を供給する工程；及び （ｂ）該潤滑油に流れ改良剤、シール膨張剤、及び０．０１〜５．０質量％の摩
   擦調整剤を添加する工程； を含む方法。
9. 【請求項９】自動変速機液組成物であって、以下の成分： （ａ）約２〜８０質量％の、１００℃における動粘度が２〜８mm²/sである天然 潤滑油； （ｂ）約２〜８０質量％の、１００℃における動粘度が２〜１００mm²/sである 合成潤滑油； （ｃ）１〜３０質量％のシール膨張剤； （ｄ）０．０５〜２．０質量％の流れ改良剤であって、該流れ改良剤が、Ｃ₈〜 Ｃ₁₈のジアルキルフマレートビニルアセテートコポリマー、スチレン−無水マレ
   イン酸コポリマー、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、及びそれらの混合
   物からなる群より選択され、前記スチレン−無水マレイン酸コポリマー、ポリメ
   タクリレート、及びポリアクリレートのぞれぞれの量平均分子量が、５００，０
   ００原子質量単位以下である流れ改良剤；及び （ｅ）０．０１〜５．０質量％の摩擦調整剤； を含み、 該生成液組成物が、１００℃における動粘度が少なくとも４．０mm²/s、−４０ ℃におけるBrookfield粘度が約１８，０００センチポアズ以下、剪断速度１×１
   ０⁶秒^-1及び温度１５０℃における高温高剪断粘度が少なくとも１．５センチポ アズ、かつ、剪断速度２×１０²秒^-1及び温度１５０℃で測定される高温低剪断 粘度と前記高温高剪断粘度との差が０．２５センチポアズ以下であることを特徴
   とする自動変速機液組成物。
10. 【請求項１０】前記流れ改良剤が、ポリメタクリレートである請求項９に記
    載の組成物。
11. 【請求項１１】前記流れ改良剤が、スチレン−無水マレイン酸コポリマーで
    ある請求項９に記載の組成物。
12. 【請求項１２】−４０℃におけるBrookfield粘度が約１５，０００cP以下で
    ある請求項１０又は１１に記載の組成物。